TITANE
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Production du titane
Minerais
Le titane est présent en quantité notable dans les minéraux suivants : rutile (TiO2), ilménite (FeO.TiO2), arizonite (Fe2Ti3O9), perovskite (CaTiO3), sphène (CaTiSiO5), par exemple. Certains minerais de fer sont titanifères (taux de titane inférieur à 40 p. 100). Seuls le rutile et l'ilménite, titrant respectivement 90 p. 100 (et plus) et de 40 à 60 p. 100 d'oxyde TiO2, sont utilisés industriellement comme sources de titane. Les principaux pays producteurs d’ilménite sont l'Australie, la Chine, la Norvège, le Vietnam, l’Inde, l’Ukraine, les États-Unis. Les principaux pays producteurs de rutile sont l'Australie, l’Afrique du Sud, la Sierra Leone, les États-Unis, l’Ukraine.
Sphène ou titanite
Photographie
Le sphène ou la titanite, nésosilicate de calcium et de titane, est un minéral accessoire des roches magmatiques tant plutoniques qu'effusives. Cet échantillon, provenant d'Ossola en Italie, montre de petits cristaux maclés roses de titanite - coloration très rare due à la présence de...
Crédits : Istituto Geografico De Agostini
Métallurgie extractive
Les principales étapes de la métallurgie extractive classique sont les suivantes :
– concentration des minerais ;
– chloration en présence de coke vers 800 0C-1 000 0C :
– réduction du tétrachlorure par le magnésium (ou le sodium) vers 800 0C en atmosphère d'argon :
Consolidation de l'éponge
L'éponge de titane est consolidée par fusion en four à arc sous vide (ou sous argon) avec électrode consommable ou non consommable, ce qui permet de produire des lingots ou des pièces moulées.
À partir de ce stade, les opérations de transformation à chaud et à froid se font sur des équipements classiques, avec cependant certaines précautions spécifiques, notamment en ce qui concerne l'atmosphère des fours.
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Écrit par :
- Léon SÉRAPHIN : chef de groupe au Centre de recherches métallurgiques d'Ugine Aciers
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« TITANE » est également traité dans :
ACIER - Technologie
Dans le chapitre « Aciers alliés » : […] Les aciers alliés se distinguent des aciers non alliés par la présence de certains éléments d'alliage (cf. tableau). Les éléments d'alliage agissent sur la structure de l'acier et modifient par là certaines de leurs propriétés, mais ils peuvent aussi attribuer à l'acier des propriétés entièrement nouvelles. Chacun de ces éléments se caractérise par une tendance dominante soit à rester dissous da […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/acier-technologie/#i_12825
ALLIAGES
Dans le chapitre « Alliages métalliques industriels » : […] Après ces considérations générales, nous pouvons maintenant nous intéresser à des alliages industriels. Les plus utilisés sont les aciers, qui présentent une palette particulièrement riche de produits, depuis ce qu'il est convenu d'appeler, plus ou moins péjorativement, la ferraille, jusqu'aux aciers inoxydables, en passant par les maragings , mis en œuvre pour des usages tel […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/alliages/#i_12825
AVIATION - Avions civils et militaires
Dans le chapitre « Structure et matériaux » : […] La structure de la cellule est conçue pour résister aux efforts qui s'exercent sur l'avion au cours des différentes phases du vol et pour toute sa durée de vie (de l'ordre de 40 000 h de vol), tout en étant aussi légère que possible, et cela pour un coût pas trop élevé. D'autres impératifs tels que la sécurité et la facilité d'effectuer la maintenance impliquent que, d'une part, la structure ne so […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/aviation-avions-civils-et-militaires/#i_12825
BAUXITES
Dans le chapitre « Minéraux du titane » : […] Les principales formes minéralogiques du titane dans les bauxites sont représentées par le rutile, l'anatase, la brookite, formes différentes de TiO 2 . On signale aussi de faibles quantités de sphène, leucoxène, titanomagnétite et pérovskite. […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/bauxites/#i_12825
CATALYSEURS MÉTALLOCÈNES
Dans le chapitre « Les métallocènes en catalyse de polymérisation » : […] Le métallocène du titane, ou titanocène, n'est pas capable de polymériser seul, puisque c'est un composé stable. Pour le déstabiliser, c'est-à-dire modifier ses liaisons et ses propriétés électroniques, on utilise un activateur. Par analogie avec les systèmes catalytiques Ziegler-Natta dérivés du chlorure de titane, qui servent pour la polymérisation industrielle de l'éthylène et du propylène, on […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/catalyseurs-metallocenes/#i_12825
LASERS
Dans le chapitre « Les lasers titane-saphir » : […] Les niveaux d'énergie de l'ion titane (Ti), incorporé à du saphir (oxyde d'aluminium, Al 2 O 3 ), sont très larges. Comme avec les colorants, on constitue des lasers avec ce matériau qui permet l'émission dans une plage très étendue (de 650 à 1 100 nm environ). Là encore, la très courte durée de vie du niveau émissif conduit à pomper ce laser par un autre laser : usuellement un laser Nd-YAG doub […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/lasers/#i_12825
MAGNÉTITE
Oxyde de fer, la magnétite (du grec magnès , aimant) doit son nom à sa principale caractéristique : c'est un aimant naturel. La forme de ses cristaux permet également de la distinguer aisément, ceux-ci se présentant généralement en octaèdres, en dodécaèdres ou en rhomboèdres parfaits, dérivant d'un habitus cubique sous lequel on rencontre rarement cette espèce minérale. Les […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/magnetite/#i_12825
MÉTAUX - Gisements métallifères
Dans le chapitre « Les concentrations liées au métamorphisme » : […] Si le métamorphisme général n'est pas générateur de gisement métasomatique avec apport des éléments métalliques de la profondeur par exemple, il peut intervenir de deux façons en métallogénie : soit métamorphiser un gisement existant d'origine sédimentaire, volcano-sédimentaire ou volcanique, soit exprimer des éléments métalliques diffus dans la roche soumise au métamorphisme qui deviennent ainsi […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/metaux-gisements-metalliferes/#i_12825
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Dans le chapitre « Notion d'oligoélément » : […] Les progrès de l'analyse chimique conduisirent à la mise en évidence de nombreux autres éléments et à leur détermination quantitative. La question s'est donc posée de savoir quels étaient ceux dont l'existence dans tous les organismes, végétaux et animaux, permettrait de les envisager comme des constituants normaux. Dès 1937, Gabriel Bertrand considérait comme démontré qu'en plus des onze élément […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/oligoelements/#i_12825
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RUTILE
Forme la plus commune — dans la nature — des oxydes de titane, le rutile est un minéral qui cristallise en baguettes aciculaires de couleur rougeâtre. De forme quadratique, le cristal possède deux clivages assez nets ; il est souvent maclé en genou ou en cœur. L'association en réseau plan de plusieurs macles est typique. Transparent en lame mince, il a un éclat adamantin, métallique et un pléochro […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/rutile/#i_12825
VANADIUM
Dans le chapitre « Alliages de titane » : […] Parmi les éléments d'addition utilisés dans les alliages de titane, le vanadium occupe la deuxième place, immédiatement après l'aluminium. Le vanadium est un élément de type β isomorphe au même titre que le molybdène, le tantale et le niobium ; il est donc largement soluble dans la phase β du titane et présente en plus la particularité d'être partiellement soluble dans la phase α (4 p. 100 à 650 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/vanadium/#i_12825
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Dans le chapitre « Moyens de pompage » : […] Les moyens de pompage utilisés en technique du vide illustrent parfaitement l'adage selon lequel la mesure perturbe toujours l'objet mesuré. En effet, pomper un gaz ou mesurer sa pression, c'est agir sur celle-ci. On peut donc employer le même principe, servi par la technologie qui assurera à la perturbation l'ampleur recherchée. On voit, par exemple, qu'il existe une analogie profonde entre un m […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/technique-du-vide/#i_12825
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Pour citer l’article
Léon SÉRAPHIN, « TITANE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 14 novembre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/titane/